Способ изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов

/007 роз Н ТЕНИ Госудюстввмый комитетпо иэоБРетениям и откРытиямПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Омский политехнический институт (72) В.А.Шапиро, В.А.Вильаук и И.В,Абрамзон(56) Иориа А.Е. и др. Основы производства электровакуумных приборов, Я.: Энергия, 1971.Глюкман Л.И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы, М.: Радио и связь, 1981, с, 190. Изобретение относится к электронной технике.Целью изобретения является увеличение выхода годных и повышение надежности резонаторов эа счет выполнения операций по откачке и герметизации в вакуумной камере, в которой создают давление 10 5-10 мм рт.стпричем герметиэациЮ осуществляют расплавленным индием с 1 тоследующей выдержкой в вакууме в течение 50-60 мин.На Фиг. 1 показано устройство для осу ществления предлагаемого способа; на фиг.2 - то же, вариант.Устройство содержи вакуумную камеру 1, соединенную с системой 2 откачки, . обойму 3 с оезонатоозми 4, размещенную в. вакуумной камере с возможностью перемещения в вертикальном направлении при помощи механизма 5 вакуумного ввода, например, сильфонного типа, а также ванну 714788 А 1(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ(57) Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения - увеличение выхода годных и повышения надежности резонаторов, Вакуумирование рабочего объема резонатора осуществляют путем размещения последнего внутри вакуумной камеры с ее последующей откачкой. Герметизацию резонатора производят путем погружения на 1-2 мин оконечной части его штенгеля в ванну с расплавом индия, находящуюся внутри вакуумной камеры. извлечения его из расплава индия и выдержки в вакууме до эатвердевания индия. 2 ил. 6 с индием, раэогреваемую до температуры плавления индия электронагревателем 7, Герметизация камеры 1 производится с помощью резинового уплотнителя 8, закрепленного на основании 9 по периметру камеры.Способ осуществляют следующим образом, Резонаторы 4 с заваренными основайиями закрепляют в обойме 3, соединенной со атоком механизма 5 сильфонного ввода, После этого камеру 1 герметизируют. опустив ее на уплотнитель 8 основания 9. и производят откачку воздуха из камеры 1 системой 2, через отверстие в основании 9 до.давления порядка 10 -10 мм рт.ст, Затем подают питание на злектронагреватель 7, который нагревает ванну 6 до температуры 160-1700, достаточной для расплавления индия в ванне. После разогрева ванны с помощью механизма 5 опускают обойму 3 с резонаторами 4 допогружения штенгелей резонаторов в расплав индия на глубину 10-15 мм. Через 1-2 мин обойму 3 с резонаторами поднимают в исходное положение, где происхо: дит остывание индия, заполнившего оконечные части штенгелей резонаторов 4, и переход его в твердую фазу, имеющую хороший контакт с внутренней поверхностью стеклянных штенгелей и надежно изолирующую объем резонаторов от окружа 1 ощей среды. После этого в.камеру 1 из системы 2 напускают воздух до получения в ней атмосферного давления, открывают камеру и извлекают резонаторы 4 из обоймы 3 и камеры ,. Окончательную герметизацию резонаторов выполняют путем последующей отпайки их штенгелей нз: заданную длину.Устройство для вакуумирования и герметизации резонаторов 10, показанное на фиг. 2, выполнено на базе установки вакуумного напыления УВНМ. Процесс ведут под колпаком 11 установки, снабженным смотровыми иллюминаторами 12, В нижней части подколпачного устройства смонтирована ванна 13 из нержавеющей стали, заполненная индием 14, Под ванной 13 установлен электронагреватель 15, подключенный к токопроводзм испарителей. Над ванной 13 помещен держатель 16 резонаторов 10 свстроенным электронагревательным элементом, подключенным к токоподводам подогревателя подложек. Держатель 16 может перемещаться по двум направляющим,17 в вертикальном направлении с помощью электропривода 18 карусели подложек, соединенньгм через винтовую пару 19 с держателем 16,Процесс изготовления резонаторов по предлагаемому способу сводится к выполнению следующих операций. Резонаторы 10 с заваренными основаниями устанавливают штангелями вниз в держатель 16, находящийся в верхнем исходном положении.Накрывают подколпачное; устройство колпаком 11 и с помощью форвакуумного и диффузионного насосов устзновки УВН 2 М откачивают воздух и 5 э поколпачного объема до давления 10 -10 мм рт.ст контролируя степень разрежения по вакуумметру, входящему в состав УВНМ. Включают питание испарителей и подогревателей подложек и устанавливают ток, об" спечивающий разогрев встроенного электронагревательного элемента держателя 16 до температуры 120-140 С и электронагревателя 15 ванны 13 до температуры, достаточной для расплавления индия (160- 170 С). Через 20-30 мин включают электро- привод 18 карусели подложек и опускают держатель 16 с резонаторами до ограничителей на направляющих 17, при этом штенгели резонаторов 10 погружаются в расплавиндия на глубину 10-15 мм, после чего элек 5 тропривод выключают. Через 1-2 мин электропривод 18 включают вновь и возвращают держатель 16 в.исходное положение,затем выключают питание электропривода18, электронагревателей держателя 16 и10 ванны 13,Процесс опускания и подъема держателя 16 с резонаторами. 10 контролируют.визуально через иллюминаторы 12. Спустя50-60 мин перекрывают откачную систему15 вакуумной установки и с помощью натекателя установки напускают воздух в подколпачный объем до атмосферного давления,поднимают колпак 11 и извлекают резонаторы 10 иэ держателя 16, После этого про 20 изводят отпайку штенгелей в пламенигазовой горелки на заданную длину,Технико-экономические преимуществаспособа изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов позволяют улуч 25 шить их эксплуатационные характеристики(в частности, уменьшить долговременнуюнестабильность резонансной частоты) и увеличить процент выхОда годных изделий засчет снижения газовыделения в зоне герме 30 тиэации и сохранения высокого вакуума врабочем объеме резонаторов. посколькуоперация запайки штенгеля осуществляется при температуре. существенно меньшей температуры размягчения стекла35 штенгеля, а индий. выполняющий функциюгерметизирующего припоя, подвергаетсяэффективной дегазации в расплавленномсостоянии в процессе вакуумирования резонаторов.40Формула изобретенияСпособ изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов, включающий заварку резонатора, создание вакуума в баллоне резонатора. герметизацию баллона иотпайкуштенгеля,отл ич а ющийс я тем, что, с целью увеличения выхода годных и повышения надежности резонаторов, перед созданием вакуума в баллоне его размещают в вакуумной камере, откачивают камеру до давления 105 - 10 мм рт,ст., дегазируют прогревом в вакууме при 180 - 2000 С в течение 1,5-2 ч, а герметизацию осуществляют расплавленным инаием при 160-170 С путем кратковременного погружения оконечной части штенгеля баллона в ванну с расплавом индия, размещенную в вакуумной камере,.извлекают штенгель из ванны и выдерживают в вакууме в течение 50-60 мин.з 703 Тираж Подписное ИИПИ Государственного комитете но изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-Зб, Рдушская наб., 4 Лизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина